近些年来，随着智慧校园建设的不断深入，好多院校渐次将焦点转移到饭堂的智慧化建设上来。针对饭堂排队高峰期堵车、就餐效率低、食物浪费多等问题，清华学院饭堂引入了自助取餐、自助称重、半份菜等新模式。
本文对自助称重模式进行了探求，实现了一套自助称重系统应用，并在清华学院枫林学校饭堂进行试点实践。
经过实践验证，减肥法自助称重系统还能提高每台收银设备服务的用户数目，增加工作人员人数需求，有效降低用餐高峰期排队时长，师生可自主按需取餐，用餐费用显著增加，单次就餐菜肴也得到丰富。
由此可见，减肥法自助称重系统在实现了饭堂营运降本增效的同时，有效提高了师生就餐幸福感。
同济学院枫林学校
校园进餐服务现况
传统进餐服务模式
目前饭堂线下进餐服务的传统模式主要分为窗口点餐模式和自助取餐模式。
在窗口点餐模式中，师生需与窗口工作人员交互，并由工作人员进行食材配餐，用户按照菜肴、份数及总价进行支付高校点餐，此后取餐食用。窗口排队效率会遭到窗口食材摆放位置、工作人员效率、师生支付效率等多重影响。据悉，单份菜肴分量受窗口工作人员经验和用膳用具影响，容易因食物分配不合理而造成浪费。
在自助取餐模式中，工作人员预先按份配餐，将食材放入特定容器，用户从窗口取餐装入自己的餐具，在取餐终点处设置收银机，可通过人工点选食材，也可通过摄像头辨识菜肴，还可通过RFID读取菜盘RFID标签辨识菜肴。最后进行帐单估算，用户确认帐单并刷卡/刷码付费，付费完成后即可退场进餐。
整个过程中，窗口需安排多名配餐人员，自助收银机也需安排巡视人员，以降低逃单等异常情况；另外，尽管自助取餐模式才能降低窗口点餐模式中师生和工作人员交互的时间，但在最终环节依旧须要用户现场确认并刷卡/刷码以完成结算等动作，因而在交易效率及人员成本方面仍存在可优化空间。
当前已有部份院校和企业进行了自助称重模式的尝试，主要分为取餐结束后天平称重、取餐时餐具称重等模式。
后者需用户自行取餐，在收银处对食材统一称重计量，菜肴全局或则分片区定价统一，称重时总体称量或则根据荤素分区进行分别称量累积计费。
前者称作为加重式称重，用户夹取食材装入自己的餐具中，称重设备称取取餐具的重量，并记入用户进餐消费清单中。
经过笔者文献督查与现场考察，尽管当前已应用的自助称重点餐模式才能降低餐饮浪费，而且在排队效率方面仍存在很大优化空间。
这么，优化自助称重模式及相关业务流程，设计一套适用于清华学院餐饮的服务体系，从而提高师生用餐体验，未来向兄弟高校推广，是非常有意义的工作。
同济学院智慧点餐平台
早在2014年，清华学院基于校园ic卡系统，对校园智慧点餐平台进行了探求。清华学院智慧点餐平台于2017年投入使用，此后在各学校进行全面推广。目前，已产生如图1所示的构架体系。
图1清华学院智慧点餐系统构架
智慧点餐平台目前主要支持的场景包括窗口点餐、自助取餐以及线上预约点餐等。智慧点餐系统的关键功能包括校园卡帐户体系提供的用户身分辨识服务与支付服务，以及点餐平台提供的线下与线上点餐服务。其中线下点餐服务须要线下食材点选辨识能力、线下结算能力、身份识读终端的支持。
智慧点餐平台服务的主要场景可以具象为线上点餐与线下点餐，线下点餐的过程可以具象为食材取用、菜品辨识、支付等三个环节。其中，智慧点餐平台的关键功能与节点模型，如图2所示。
图2智慧点餐平台关键功能与节点模型
本文研究的自助称重模式，主要是对传统线下点餐中菜肴取用、菜品辨识、支付等三个环节进行的改进。
通过剖析线下点餐场景服务可以发觉，线下点餐的食材点选辨识可以具象为人工辨识和手动辨识两大类，后者主要通过人工方法进行点餐与结算，前者则通过餐具辨识、菜品辨识、自助称重等多种形式进行手动化的菜肴辨识与结算。
结算后的支付服务由点餐平台调用公共的支付能力服务层提供，目前清华学院已支持包括卡支付、码支付、NFC支付、刷脸支付、后台扣缴、线上支付等多种类型的支付形式。
基于前期良好的可拓展性设计，目前可以在已有的智慧点餐系统基础上进行功能拓展，实现新增的自助称重场景支持以及相关的系统应用承载。
自助称重模式优化
设计与整修
基于前述剖析，通过自助称重系统的布署，预计还能降低饭堂用餐交互环节，实现用户按需取用。因而，需基于原有智慧点餐平台，设计一套自助称重应用系统，通过优化用餐流程、增加/改建硬件设备与优化后置系统，来实现自助称重在校园场景中的应用。
1.用餐流程设计
与窗口点餐模式相比，自助取餐模式早已有众多改进，并且排队效率的解决仍需更好的方案。笔者参考轻轨公司先乘后付的理念，设计自助称重的用餐流程，将原先须要用户进行支付确认的过程调整为餐前用户绑定身分、餐后后台手动扣款的模式。
在自助称重模式中，用餐师生无需与工作人员交互即可完成取餐食用，其中的核心步骤在用户取餐前即进行了餐具与个人身分的绑定，在取餐过程中按需取用，其取用的部份即记入用户帐单，在用户离开点餐区域后系统手动（最后一次取餐的15分钟后）为其进行结算，并进行后台扣缴。
此模式完全实现了无人值守，降低了先前的打菜、按份配餐、复杂结算等环节，极大地降低了后勤人力投入，提高了师生用餐效率。
2.系统平台升级
为更好地支持新自助称重服务，须要降低自助称重后置应用平台，并为其改建支付服务，在ic卡管理平台中降低后台扣缴功能；同时，在点餐管理平台中降低营养剖析、对账报表等功能，以适应业务部门的需求。经升级后的新智慧点餐平台总体构架，如图3所示。
图3新智慧点餐系统结布光（含自助称重点餐场景）
3.称重硬件改建
常见的三种不同自助称重点餐原理对比，如表1所示。
表1自助称重技术方案对比
基于前述对比剖析，减肥式自助称重能进一步降低工作人员干预，简化点餐步骤，提高用餐效率。为此，笔者在实践中进行了布菲炉改建，为其降低减肥式称重模块，实现食材重量变化感知，即通过盛菜容器的重量变化来确定用户取用菜肴的分量。此法相对感知精度较高，而且还能联动后台提供菜肴更换等增值功能。
系统应用布署
整套自助称重点餐应用布署，如图4所示。
图4自助称重应用系统布署拓扑
图4中的餐具绑定设备容许用户将富含RFID标签的餐具与用户后台帐户进行绑定，后续称重记帐与后台扣款操作均借此绑定行为为根据。
称重设备与食材所在的布菲炉对应，当炉中菜肴被取用后，即进行重量变化检测，并通过点餐平台对餐具已绑定帐户进行记帐操作。
用户可选择餐具解绑即结算，也可选择在最后一次取餐后15分钟时由系统手动结算。相关结算操作由智慧点餐平台向ic卡平台发起帐户扣缴操作，新智慧点餐系统除降低自助称重应用外，还通过ic卡平台的支付服务实现了更多支付方法的接入。
实践疗效与未来展望
系统实现后，笔者团队在枫林学校教工饭堂进行试点工作高校点餐，经验证，三种不同点餐模式对诸如表2所示。
表2不同的点餐模式对比图
按份售卖的窗口数据因受好多诱因影响，存在一定量的错误食材记录，比如点选成同价的其他食材。与之相比，自助称重模式用餐数据中的食材重量信息更精准，才能为后续营养学剖析提供基础素材。
我们取自助称重试点餐厅2021年9月6日至15日间用餐数据，包括交易流水明细40000余条，涉及用户7416人。对比相关用户在2021年8月29日至9月4日之间，即自助称重系统试点上线之前的消费数据可知，在进餐高峰期（早上11：15至12：00），传统模式下每位窗口可接待70名用户，自助称重模式中，每台自助称重设备可接待90名用户，有效提高了用餐效率。传统模式的每位窗口需配备一位工作人员，自助称重模式却实现了零人员值守。
经剖析数据可知，自助称重模式下的用户点餐食材品类显著少于窗口点餐模式，后者用户平均点餐食材数为6个（含炒饭等面食），甚至不少用户尝试了全部菜肴，前者用户平均点餐食材数为4个。用户平均用餐时间相比之前降低了3分钟。
据悉，通过对相同用户在不同模式下的进餐行为进行对比剖析，除去饭堂补助影响，用户平均餐饮费用上涨约20%，对应食物重量增长约15%，因而也可初步觉得自助称重模式的按需取用才能降低食物浪费。
同济学院自助称重系统，提高了师生用餐效率与体验，降低了食物浪费。自助称重模式积累的数据更精准，可进行持续剖析，并产生决策反哺，希望通过恰当的技术与管理手段，最终实现按需按时备餐、取餐，进一步提高饭堂服务水平。
据悉，将来基于智慧校园的多维度数据，以及云估算提供的数据算力，自助称重系统能够为餐饮服务者提供健康营养、餐饮口味、精细化营运等方面的支持。
作者：周伟强、郭琪、沈佳杰、顾剑芳、赵泽宇（清华学院校园信息化办公室））
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